3. Точечная сварка

При осуществлении точечной сварки свариваемые детали помещают между двумя электродами, закрепленными в электродержателях (рис. 1,б). Посредством нажимного механизма электроды плотно сжимают свариваемые детали. После сжатия на электроды подается напряжение и проходящий через детали ток нагревает место сварки до необходимой температуры, при достаточном сжатии в этом месте образуется неразъемное сварное соединение. В центре сварочной точки температура несколько выше температуры плавления свариваемого металла, ее диаметр близок к диаметру электродов.

Н

Рисунок 4.3 - Цикл точечной сварки:

1. Сжатие детали электродами (Р).

2. Удержание электрода в сжатом состоянии и повышение давления в конце импульса тока.

3. Снятие давления.

4. Включение тока.

5. Выключение тока.

еобходимое для сварки одной точки время определяется толщиной свариваемых деталей, физическими свойствами свариваемого материала, мощностью сварочного устройства, степенью сжатия деталей и колеблется в пределах от тысячных долей секунды (при сварке тонких листов цветных металлов) до нескольких секунд (толстые стальные детали). Цикл точечной сварки показан на рис. 4.3.

Машины точечной сварки различают по способу подвода тока. Наиболее широко распространена одноточечная двухсторонняя (нормальная) сварка. Верхний и нижний электроды имеют рабочую поверхность, обеспечивающие необходимую плотность тока для концентрированного разогрева места сварки. При необходимости уменьшить вмятины от электродов с одной стороны свариваемого изделия применяют один из способов бесследной сварки (рис. 4.4, а-в). Это достигается увеличением рабочей поверхности одного из электродов (рис. 4,а), сваркой на плоском электроде (рис. 4.4, б), либо введением промежуточной плоской пластины между одним из электродов и деталью (рис. 4.4, в). Необходимая плотность тока для обеспечения концентрированного нагрева создается вторым электродом с нормальной рабочей поверхностью.

Рисунок 4.4 - Принципиальные схемы основных способов точечной сварки.

В случае невозможности осуществления нормальной одноточечной сварки применяется точечная сварка с косвенным токоподводом. При этом с одной стороны, ток подводится электродом с нормальной контактной поверхностью, а с другой – электродом с большей контактной поверхностью (рис. 4, г). Для уменьшения местных остаточных деформаций от сварки применяются способы, показанные на рис. 4.4, д-е.

При сварке тонколистовых изделий применяются односторонняя многоточечная сварка (рис. 4.4, ж). Одновременная сварка двух точек при двухстороннем токопроводе от спаренного трансформатора (рис. 4.4, з) позволяет сравнивать металлические изделия большой толщины.

Существует довольно много конструкций машин для точечной сварки, отличающихся устройством механизмов для сжатия электродов – с педальным, электрическим или пневматическим механизмом сжатия. Кроме того, машины точечной сварки бывают стационарные универсальные, переносные универсальные, стационарные специализированные (многоточечные) и прессы для рельефной сварки.

Работа механизмов сжатия деталей в машинах точечной сварки связана с моментами включения и выключения тока. Обычно принимается такая последовательность операций в машинах: сжатие деталей электродами без пропускания тока, пропускание сварочного тока через сжатые детали, выключение тока, подъем верхнего электрода. Если не соблюдать этой последовательности операций, то возможен непровар или прожог деталей в месте сварки.

Регулирования силы сварочного тока и напряжения во вторичной цепи осуществляется переключением витков первичной обмотки с помощью переключателя. Время прохождения тока регулируется и выдерживается также автоматически, для чего машина снабжена регулятором времени сварки.

При сварки точками громоздких изделий, а также при сварке в неудобных местах применяют переносные сварочные машины – сварочные клещи и сварочные пистолеты.

Машины для многоточечной сварки последовательно сравнивают несколько точек за одну установку изделия и обеспечивают высокую производительность процесса точечной сварки. Существует два типа многоточечных машин. В машинах первого типа на свариваемые листы одновременно опущены только два электрода, через которые в данный момент идет сварочный ток. В машинах второго типа на листы опускаются одновременно все электроды, ток же проходит последовательно через каждую отдельную пару электродов, осуществляется сварку металла.

Специальные машины бывают многоэлектродными или обычными со специальными поворотными столами, устройствами для подачи деталей, и механизмами их вращения. Многоэлектродные машины выполняют с последовательным зажатием электродов через гидрораспределитель и подачей тока токораспределителем; с одновременным зажатием электродов при последовательном включении трансформатора в сварочной цепи с токораспределителем или с одновременным или групповым включением нескольких трансформаторов с первичной стороны. Многотрансформаторные машины нашли наиболее широкое применение в промышленности и робототехнических устройствах, снабженных микропроцессорами. Машины с поворотными столами применяются при совмещении операций сборки и сварки.

Электроды точечных машин вставляются в электродержатели, которые крепятся в хоботах точечных машин. Электродержатели изготавливают из латуни. В них имеются каналы для охлаждающей воды. Охлаждающая вода имеет доступ к внутреннему каналу сменных электродов, которые изготавливают из холоднотянутой красной меди или из специального хромоцинкомедного сплава.